berichte 2011 - Förderergesellschaft der Geodäsie und ...

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SCHWEREFELDBESTIMMUNG AUS HOCHPRÄZISER Z EITMESSUNG (QUEST, ENRICO M AI)
Quantenphysik und Relativitätstheorie spielen eine immer wichtigere Rolle
in der Geodäsie. Die klassische Geodäsie stützt sich bisher weitgehend
auf die Newtonsche Mechanik und deren Raum-Zeit-Auffassungen. Im
Rahmen der physikalischen Geodäsie können jedoch relativistische und
quantenmechanische Effekte nicht länger vernachlässigt werden, denn
moderne Messtechnologien zur Zeit- und Frequenzbestimmung mittels
Atomuhren basieren auf quantenphysikalischen Vorgängen.
Das metrische Feld des Systems Erde wird einer der zentralen Forschungsgegenstände
der zukünftigen Geodäsie sein. Die potentiellen Nutzungsmöglichkeiten
verfügbarer Quantensensorik für geodätische Anwendungen
soll untersucht und dadurch, als Beitrag zum Exzellenzcluster
QUEST, die relativistische Geodäsie (Potenzialmessung mittels hochpräziser
Zeit- und Frequenznormale) befördert werden. Ein Anwendungsfall
wäre die globale Vereinheitlichung nationaler Höhensysteme. Die hierzu
erforderliche Geoidhöhenbestimmung im cm-Bereich wird durch die absehbare
Verfügbarkeit optischer Atomuhren mit einer Genauigkeit von etwa
10 -18 theoretisch ermöglicht. Entsprechend sind neue praktische Beobachtungsmethoden
bzw. Messverfahren zu entwickeln.
LUNAR L ASER RANGING (LLR): VERFEINERTE MODELLIERUNG DES ERDE-MOND-
SYSTEMS IM MM-B EREICH ZUR B ESTIMMUNG RELATIVISTISCHER G RÖßEN; KONSISTEN-
TE MODELLIERUNG FÜR GEODÄTISCHE UND WISSENSCHAFTLICHE ANWENDUNGEN
(QUEST, F RANZ HOFMANN; DFG, LILIANE BISKUPEK)
Seit dem Sommer 2011 sind Franz Hofmann und Liliane Biskupek aus ihrer
jeweiligen Elternzeit zurück und setzen die Arbeiten in ihren Projekten
fort. Im Bereich der Datenauswertung wurde die Arbeitsgruppe bis Juli
2011 durch Xing Fang unterstützt. Durch seine Arbeiten ist es nun möglich,
während der Auswertung von LLR-Daten eine Varianzkomponentenschätzung
durchzuführen. So können die Ergebnisse der Kleinsten-
Quadrate-Ausgleichung verbessert werden. Weiterhin können neue Daten
nun mittels eines robusten Schätzverfahrens in die bestehende Auswertung
eingebaut werden.
Im Bereich der Modellierung fließt das Schwerefeld des Mondes jetzt
komplett bis Grad/Ordnung 5 in die Auswertung ein. Außerdem wurde die
Gewichtung der einzelnen Beobachtungen angepasst. Damit konnten die
Residuen verbessert werden.